Question

10．在光電效應(yīng)中，電子獲得光子的能量后最終成為光電子，其中一部分能量用于克服金屬的阻礙做功，剩下的能量就是光電子的初動(dòng)能．能量為6.0eV的光子射放某金屬表面后，逸出光電子的最大初動(dòng)能為2.5eV，己知h=6.6×10^-34J•s．元電荷電量為e=1.6×10^-19C．求：
（1）金屬的逸出功W；
（2）該條件下的遏止電壓U_e；
（3）這種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率ν．（結(jié)果保留，2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)光電效應(yīng)方程，結(jié)合光電子的最大初動(dòng)能，求出金屬的逸出功；
通過(guò)動(dòng)能定理求出反向電壓的大��；
再根據(jù)hv₀=W₀求解極限頻率，從而即可求解．

解答 解：（1）由光電效應(yīng)方程E_k=hν-W可知，
金屬的逸出功W=hν-E_k=6.0eV-2.5eV=3.5eV；
（2）根據(jù)eU_e=E_k可知，那么遏止電壓的大小為U_e=$\frac{3.5eV}{e}$=3.5V，
（3）根據(jù)hv₀=W₀；
得金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率v=$\frac{3.5×1.6×1{0}^{-19}}{6.6×1{0}^{-34}}$=8.5×10¹⁴Hz，
答：（1）金屬的逸出功為3.5eV；
（2）該條件下的遏止電壓3.5V；
（3）這種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率8.5×10¹⁴Hz．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，結(jié)合動(dòng)能定理進(jìn)行求解，明確入射光頻率，與極限頻率的區(qū)別，及注意解題過(guò)程中的單位轉(zhuǎn)換．